Предмет аналитической химии, ее структура, задачи и проблемы.
Методы анализа, их классификации. Подход к выбору метода анализа.
Аналитические реакции и их классификации. Правила представления аналитических реакций. Примеры. Чувствительность аналитических реакций.
Дробный и систематический анализ. Кислотно-основная классификация катионов. Примеры.
Процессы растворения и диссоциации. Виды взаимодействий в растворах электролитов.
Влияние электростатических взаимодействий на химическое равновесие. Идеальные и реальные системы. Активность и концентрация.
Теория Дебая-Хюккеля. Ионная сила раствора электролита. Активность, коэффициент активности.
Влияние химических факторов на равновесие. Реакции протонирования и комплексообразования как побочные взаимодействия, их учет и применение. Примеры
Закон действия масс и химическое равновесие. Концентрационная, термодинамическая и условная константы равновесия.
Константы простых химических равновесий: слабый электролит или малорастворимое соединение в воде. Константы ионизации и образования, константы ступенчатых равновесий, их использование для расчета равновесных концентраций частиц в растворе. Примеры.
Общие константы равновесия химической реакции, их расчет через константы ступенчатых равновесий и использование для определения направления химической реакции.
Кислотно-основное равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований. Кислотно-основная реакция и протолитическая теория.
Влияние природы кислот и оснований и растворителя на силу протолитов. Связь КА , КВ, КHS.
Расчет [Н+], [ОН-], рН, рОН. степени ионизации, гидролиза в различных случаях кислотно-основного равновесия в воде:
а) раствор сильной кислоты и основания: раствор слабой кислоты и основания;
Механизм буферного действия. Понятие и расчет буферной емкости. Применение буферных растворов и гидролиза в аналитической практике, биологии, биохимии.
Расчеты рН в растворе при протекании кислотно-основных взаимодействий (в реакциях полной и частичной нейтрализации):
а) при взаимодействии эквивалентных, недостаточных и избыточных количеств сильных кислоты и основания;
б) при взаимодействии эквивалентных, недостаточных и избыточных количеств слабой кислоты и сильного основания;
в) при взаимодействии эквивалентных, недостаточных и избыточных количеств слабого основания и сильной кислоты.
Практические способы определения рН раствора: индикаторы, электродные системы. Ионно-хромофорная теория индикаторов. Примеры.
Оценка окислительно-восстановительной способности веществ и направления реакции по величине стандартных окислительно-восстановительных потенциалов.
Равновесный электродный потенциал. Уравнение Нернста. Реальные (формальные) окислительно-восстановительные потенциалы как функция рН среды, присутствия комплексообразующих соединений, ионной силы раствора.
Оценка направления окислительно-восстановительной реакции по величине константы равновесия. Связь константы равновесия со стандартными потенциалами.
Факторы, влияющие на скорость окислительно-восстановительных реакций. Примеры окислительно-восстановительных реакций, применяемых в химическом анализе.
Типы комплексных соединений, используемых в анализе. Свойства комплексных соединений, имеющих аналитическое значение: устойчивость, растворимость, окраска.
Равновесие в растворах комплексных соединений. Константы, характеризующие диссоциацию и образование комплексных соединений.
Использование комплексообразования для обнаружения и маскирования ионов. Расчеты: разновесных концентраций ионов в растворе. Органические реагенты в неорганическом анализе.
Условия образования и растворения осадков. Правила ПР. Использование реакций осаждения и растворения в анализе.
Факторы, влияющие на смещение гетерогенного равновесия: температура, ионная сила раствора (солевой эффект), рН, процессы окисления-восстановления и комплексообразования. Примеры.
Значение методов разделения и концентрирования в анализе. Классификация. Понятие о физических и химических методах выделения, разделения и концентрирования. Сущность и примеры экстракции: хроматографии, ионного обмена.